三采區塊測井曲線變異機理分析

許明朋 王寧

（1.大慶油田有限責任公司鉆探工程公司鉆井二公司，黑龍江大慶 163413；2.東北石油大學地球科學學院，黑龍江大慶 163000）

三采區塊測井曲線變異機理分析

許明朋1王寧2

（1.大慶油田有限責任公司鉆探工程公司鉆井二公司，黑龍江大慶 163413；2.東北石油大學地球科學學院，黑龍江大慶 163000）

薩爾圖油田北三區經過長時間的注聚開發，葡一組儲層水性質發生了較大變化，使得測井曲線特別是自然電位曲線發生了變異，本文經過分析，認為儲層水礦化度降低是造成自然電位變化的主要原因。

聚合物；自然電位；變異；礦化度

1 注聚前后自然電位變化

大慶油田是早期注水開發的陸相砂巖油田，在三次采油階段之前，葡萄花油層的自然電位形態遵守測井曲線解釋的一般理論，即砂巖段自然電位曲線負偏移，泥巖段平直，較少能看到正偏移的情況。大慶油田進入三次采油階段以后，由于注入介質的變化，使得葡萄花油層的測井曲線，特別是自然電位形態發生了較大的變異，具體表現在砂巖井段自然電位曲線幅度變小、平直，甚至反向，與同井段的微電極、伽馬等曲線指示的巖性不一致。這些變化對曲線解釋特別是鉆井完井壓力解釋影響很大，如圖。

注水階段自然電位形態

注聚階段自然電位形態

2 自然電位異常機理分析

注聚前，大慶油田油層水的礦化度由原始的平均7000mg/L降至平均4000mg/L左右，使用的鉆井液的平均礦化度為3500mg/L左右。進入三采階段后，北三區注入的聚合物采用的是清水配置，清水注入的方式，此時的礦化度在300-500mg/L之間，在這個階段，葡萄花油層的礦化度迅速降低，礦化度最低降至1500mg/L左右。由于面臨著排污壓力，后期注入聚合物部分井采取清水配置，污水注入的方式，使得葡萄花油層的礦化度再度升高，目前平均為4800mg/L。通過近年在北三區鉆井數據來看，在清水配置，清水注入聚合物的井區自然電位曲線會發生變異，而清水配置，污水注入聚合物的井區自然電位基本正常。

自然電位主要由擴散吸附電位Eda和過濾電位Ef兩部分疊加而成，即E=Eda+Ef，在鉆井液性能相對穩定的情況下，擴散吸附電位Eda主要由巖性和巖石中孔隙流體的性質決定，擴散吸附電位可用下式來表示

式中Cm—鉆井液濾液的礦化度，Cw—地層水的礦化度，在鉆井壓差不變的情況下，即過濾電位基本不變的情況下，自然電位的變化由擴散吸附電位變化引起。地層被鉆穿后，地層水和泥漿濾液會直接接觸，由于兩種溶液的礦化度不同，它們之間會產生離子的擴散作用，在擴散過程中，離子會由高礦化度的一側向低礦化度的一側擴散，負離子的擴散速度會大于正離子的擴散速度，這樣就導致低礦化度的一側會聚集越來越多的負離子，直到建立一個平衡，形成一個穩定的電位差。在注聚之前，地層水礦化度要大于泥漿礦化度，這樣在滲透性砂巖井壁上會聚集負離子，測出的自然電位值也較低；在進入清水配置，清水注入聚合物的階段以后，地層水礦化度急劇降低，導致泥漿的礦化度遠大于地層水礦化度，形成了滲透性砂巖井壁上聚集正離子的現象，使得該井段的自然電位曲線發生了變異。

3 對鉆井的影響

鉆井中廣泛使用檢測壓力系數的自然電位法，嚴重依賴自然電位的形態，它認為滲透性砂巖自然電位負偏移較大，泥漿液柱壓力大于地層壓力；自然電位負偏移較小、平直甚至反向時，地層壓力大于泥漿液柱壓力，這時，地層流體會浸入井筒，需要提高鉆井液比重。注入聚合物后，自然電位形態發生了較大變異，如果依舊機械的沿用以前的方法，就會使檢測的壓力系數嚴重失真，錯誤的測井后提高鉆井液比重，浪費成本，污染油層；同時在進行預測臨近井的壓力時，會產生較大的誤差。此時就需要對自然電位形態進行校正，使計算出的壓力系數符合鉆井實際。

4 幾點認識：

4.1 自然電位曲線產生變異的主要原因是清水配置，清水注入的聚合物造成地層水的礦化度急劇降低。

4.2 自然電位曲線異常問題在大慶油田多個區塊均有發生，這是在砂巖油田注聚開發必須面對的問題。

4.3 對于注聚區自然電位曲線發生變異，在鉆井工藝上采取措施，研究、完善適用于注聚區塊的壓力解釋體系是今后油田調整井鉆井過程中必須研究的課題。

［1］張守謙，李占堿著.石油地球物理測井.［M］石油工業出版社，1989.

［2］常明徹.利用測井資料估算調整井地層壓力.［J］測井技術，1981，（6）：13-16.

［3］Foster J.B.，Whalen H.E.Estimation of formation pressure from electrical surveys-offshore Louisiana.JPT 1966 No2.

王寧，男，黑龍江省大慶市人，東北石油大學在讀本科生。

許明朋（1983-），男，山東省鄆城縣人，碩士研究生，工程師，主要從事調整井壓力預測、壓力檢測和鉆井油層保護技術等研究工作；